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TW201447481A - 白色光敏感樹脂組成物 - Google Patents

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TW201447481A
TW201447481A TW103107826A TW103107826A TW201447481A TW 201447481 A TW201447481 A TW 201447481A TW 103107826 A TW103107826 A TW 103107826A TW 103107826 A TW103107826 A TW 103107826A TW 201447481 A TW201447481 A TW 201447481A
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TW
Taiwan
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white
resin composition
sensitive resin
structural unit
acrylate
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TW103107826A
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English (en)
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權真
羅鍾昊
許槿
崔慶植
Original Assignee
羅門哈斯電子材料韓國公司
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Abstract

本發明係有關一種白色光敏感樹脂組成物，其包含(1)共聚物，其包含(1-1)衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之結構單元及(1-2)衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之結構單元；(2)著色劑，其包含(2-1)白色色素及(2-2)無機填料；(3)可聚合之不飽和化合物；以及(4)光聚合反應起始劑。本發明之白色光敏感樹脂組成物表現良好的耐熱性及耐化學性以及優異的遮蔽性質；因此，其係適用於行動電話、平板電腦及各種可攜式裝置之顯示器之白色槽框材料。

Description

白色光敏感樹脂組成物
本發明係有關一種白色光敏感樹脂材料，更具體係有關一種適用於形成行動電話、平板電腦(平板PC)及各種可攜式裝置的顯示器之白色槽框(bezel)之白色光敏感樹脂組成物。
一般而言，可攜式裝置(例如：行動電話或平板電腦)之顯示器部分通常由將觸控感測器附接至覆蓋玻璃(cover glass)(其係印有提供槽框部件顏色之油墨)所形成之上層板以及包含傳統液晶器或有機發光二極體之顯示器裝置所組成。於該等部分中，觸控感測器通常係以多層圖案化導電膜所製成。然而，近來該觸控感測器已藉由沉積單層導電膜於保護玻璃上，通過蝕刻形成圖案及施加用於導電膜間之絕緣之可熱固化的外塗層，以獲得具有改良畫素品質之較薄形顯示器。
依此方法，作為顯示器中槽框之層將為觸控感測器之第一層；因此，此層需具有良好的耐熱性及耐化學性以承受用以形成導電圖案及絕緣層之高溫、蝕刻等。
再者，於習知的網版法中，在符合各型產 品尺寸之大型保護玻璃上，將大量槽框設置於正確位置係非常困難，因此導致關於該層之厚度不均、槽框之位置重覆再現性等問題。據此，已嘗試使用光敏感樹脂以矯正此類問題。
然而，於白色槽框之例，係非常難以採用光敏感樹脂，其不僅因對來自內部光遮蔽之光學密度低，更因不良的耐熱性及耐化學性使薄型槽框之製備非常困難。
據此，本發明之一目的係提供一種白色光敏感樹脂組成物，其具有良好的耐熱性及耐化學性以及優異的遮蔽性質，適用於形成行動電話、平板電腦及各種其它可攜式裝置之顯示器之白色槽框。更具體地，本發明著眼於提供一種白色光敏感樹脂組成物，不僅包含白色色素亦包含用以減低白色色素用量而獲得高光學密度之無機填料作為著色劑，達到較佳的成本效益。
為達上述技術目的，本發明提供一種白色光敏感樹脂組成物，其包含：(1)共聚物，其包含(1-1)衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之結構單元及(1-2)衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之結構單元；(2)著色劑，其包含(2-1)白色色素及(2-2)無機填料；(3)可聚合之不飽和化合物；以及(4)光聚合反應起始劑。
本發明之白色光敏感樹脂組成物不僅表現良好的耐熱性及耐化學性，亦表現優異的遮蔽性質，其可作為用於形成行動電話、平板電腦及各種其它可攜式裝置之顯示器之白色槽框之材料。
本發明之白色光敏感樹脂組成物包含：(1)共聚物，其包含(1-1)衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之結構單元及(1-2)衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之結構單元；(2)著色劑，其包含(2-1)白色色素及(2-2)無機填料；(3)可聚合之不飽和化合物；以及(4)光聚合反應起始劑。其可進一步包含(5)矽烷偶合劑；(6)界面活性劑；及/或，若需要，(7)溶劑。
以下，將詳細說明本發明之各成分。
(1)共聚物
共聚物包含(1-1)衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之結構單元及(1-2)衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之結構單元。該共聚物可進一步包含(1-3)衍生自具有Si-O骨架位於其側鏈之不飽和單體之結構單元，或(1-4)不同於(1-1)至(1-3)之結構單元的衍生自乙烯系不飽和化合物之結構單元。
(1-1)衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之結構單元
於本發明中，該結構單元(1-1)係衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物。該乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物係分子中具有至少一個羧酸基之可聚合不飽和單體，且係選自下列所成群組中之至少一種化合物：不飽和單羧酸如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等；不飽和二元羧酸及其酸酐如馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸等；三價或更多價之不飽和多元羧酸及其酸酐；二價或更多價之多羧酸之之單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯(如琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、酞酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯)等。上述化合物中，較佳係(甲基)丙烯酸以具有良好顯影性。
(1-1)乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之含量可係5至98莫耳%，較佳為15至50莫耳%，該莫耳%係基於該共聚物之結構單元之總莫耳數計。於此含量範圍，可易於維持顯影性質。
在本說明書中，“(甲基)丙烯醯基”係指“丙烯醯基”及/或“甲基丙烯醯基”，以及“(甲基)丙烯酸酯”係指“丙烯酸酯”及/或“甲基丙烯酸酯”。
(1-2)衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之結構單元
結構單元(1-2)係衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物。該具有芳香環之不飽和化合物係選自下列所成群組中之至少一種化合物：(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸 苄酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基乙酯、苯氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、對-壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、對-壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯；苯乙烯；具有烷基取代基之苯乙烯如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯；具有鹵素之苯乙烯如氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、碘苯乙烯；具有烷氧基取代基之苯乙烯如甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯、丙氧基苯乙烯；4-羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、乙醯基苯乙烯；乙烯基甲苯、二乙烯基苯、乙烯基酚、鄰-乙烯基苄基甲醚、間-乙烯基苄基甲醚、對-乙烯基苄基甲醚、鄰-乙烯基苄基縮水甘油醚、間-乙烯基苄基縮水甘油醚、及對-乙烯基苄基縮水甘油醚。上述化合物中，較佳係苯乙烯類化合物以具有良好聚合性。
(1-2)具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之含量可係2至95莫耳%，較佳為10至60莫耳%，該莫耳%係基於該共聚物之結構單元之總莫耳數計。於此含量範圍，可獲得所需之耐化學性。
(1-3)衍生自具有Si-O骨架位於其側鏈之不飽和單體之結構單元
結構單元(1-3)係衍生自具有Si-O骨架位於其側鏈之不飽和單體。較佳地，此單體具有式(I)之結構： 其中R1係氫或直鏈、支鏈或環狀C1-8烷基；R2係單鍵或C1-5伸烷基；R3及R4各自獨立係氫；直鏈、支鏈或環狀C1-10烷基；或C6-18芳基；R5係氫、甲基或乙基；以及n係範圍為2至20之整數。
(1-4)不同於(1-1)至(1-3)之結構單元之衍生自乙烯系不飽和化合物之結構單元
結構單元(1-4)係衍生自乙烯系不飽和化合物，其係不同於(1-1)至(1-3)之結構單元，且係選自下列所成群組中之至少一種化合物：不飽和羧酸酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、α-羥基甲基丙烯酸甲酯、α-羥基甲基丙烯酸乙酯、α-羥基甲基丙烯酸丙酯、 α-羥基甲基丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三甘醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟異丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯等；具有N-乙烯基之三級胺如N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基嗎啉等；不飽和醚如乙烯基甲醚、及乙烯基乙醚；具有至少一個環氧基之乙烯系不飽和單體如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基丁酯、(甲基)丙烯酸4,5-環氧基戊酯，(甲基)丙烯酸5,6-環氧基己酯、(甲基)丙烯酸6,7-環氧基庚酯、(甲基)丙烯酸2,3-環氧基環戊酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯(α-ethylglycidyl acrylate)、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基縮水甘油基丙烯酸酯、N-(4-(1,3-環氧基丙氧基-3,5-二甲基苄基)丙烯醯胺、N-(4-(2,3-環氧基丙氧基-3,5-二甲基苯基丙基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、2-甲基烯丙基縮水甘油醚等；以及不飽和醯亞胺如N-苯基馬來醯亞胺、N-(4-氯苯基)馬來醯亞胺、N-(4-羥基苯基)馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等。特別地，可使用具有至少環氧基之乙烯系不飽和化合物，較佳為(甲基)丙 烯酸縮水甘油酯，以改善聚合性及絕緣膜強度。
(1-3)衍生自具有Si-O骨架位於其側鏈之不飽和單體之結構單元或(1-4)不同於(1-1)至(1-3)之結構單元之衍生自乙烯系不飽和化合物之結構單元之含量可係0至60莫耳%，較佳為10至55莫耳%，該莫耳%係基於該共聚物之結構單元之總莫耳數計。於此含量範圍，係維持該白色光敏感樹脂之儲存安定性，且增進耐熱性及膜之滯留率。
本發明之共聚物可藉由置入分子量控制劑、自由基聚合反應起始劑、溶劑、單元(1-1)及(1-2)，以及，若需要，單元(1-3)及(1-4)，且注入氮氣並緩慢攪拌該混合物而進行聚合反應予以製備。
藉由膠體滲透層析儀(GPC，洗提劑：四氫呋喃等)使用聚苯乙烯作為參考物而測量之該共聚物之重量平均分子量(Mw)可係3,000至50,000，較佳為5,000至40,000。於該範圍，可得理想的與基板之黏著性、物理/化學性質及黏度。
分子量控制劑無特別限制且可包含硫醇化合物如丁硫醇、辛硫醇等或α-甲基苯乙烯二聚物。
自由基聚合反應起始劑無特別限制且可包含重氮化合物如2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)或2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-(2,4-二甲基戊腈)等，以及過氧化苯甲醯、過氧化月桂基、過氧化新戊酸第三丁酯或1,1-雙(第三丁基過氧基)環己烷。
再者，可使用任何用於製備共聚物之溶劑，較佳係丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)。
可單獨或組合使用兩種以上之該共聚物。該共聚物可係鹼溶性樹脂，其能於顯影步驟其間顯影。再者，於塗布製程及提供最終圖案之圖案形狀結構後，該共聚物可用作為塗布製程後之膜形成之基底，及用作為提供最終圖案用之圖案形狀的結構。
該共聚物之用量可係0.5至60重量%，較佳為5至50重量%，該重量%係基於不含溶劑之光敏感樹脂之總量(亦即，基於固體成分)。於上述範圍，顯影後可獲得具有良好形狀之圖案，且可改善如耐化學性之性質。
(2)著色劑
本發明之白色光敏感樹脂組成物包含作為著色劑之(2-1)白色色素及(2-2)無機填料，從而賦予白色槽框遮光性。
(2-1)白色色素
本發明中所使用之白色色素可為具有高顯色性及良好耐熱性之無機顏料。
可使用任何本領域中習知之白色色素，且可選自下列所成群組中之至少一種：二氧化鈦、硫酸鋇、滑石、碳酸鋇、鹼式碳酸鎂、礬土白、光澤白及緞光白。上述材料中，較佳係使用二氧化鈦以具有良好光學密度。
(2-2)無機填料
當使用本發明之無機填料，即使(2-1)白色色素較小 量，仍會提升該白色光敏感樹脂組成物之耐熱性且光遮蔽性維持於令人滿意的水平。
可使用任何本領域中習知之無機填料。具體例包含選自下列所成群組中之至少一種化合物：二氧化矽、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、氧化鎂、氮化硼、硼酸鋁、鈦酸鋇、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、鋯酸鋇及鋯酸鈣。上述材料中，較佳係使用二氧化矽，以具有良好的耐熱性及光學密度。
於使用粒狀二氧化矽之例，該二氧化矽不限於以特定製造方法，如：氣相或液相反應製造者，或不限於具特定結構(如：球形或非球形)者。然而，較佳地，可使用藉由氣相反應合成之非晶性粒狀二氧化矽以減少結塊及改善分散性。該粒狀二氧化矽之粒徑可係100至300奈米，較佳係50至150奈米，且該粒狀二氧化矽之平均粒徑較佳可為約100奈米。當粒徑超過300奈米，該膜之耐熱性近似於粒徑為100奈米之膜；然而，該膜之表面粗糙度增加且因此變成難以形成良好的白色槽框。
(2-1)白色色素對(2-2)無機填料之重量比係40：60至95：5，較佳係50：50至95：5。於此範圍，可改善該膜之耐熱性，且可獲得近似於僅使用白色色素之膜之水平的高光學密度。
同時，可使用分散劑以分散本發明之白色光敏感樹脂組成物中之著色劑。分散劑之例可包含習知之著色劑之分散劑。具體例包含陽離子界面活性劑、陰離子 界面活性劑、非離子界面活性劑、兩性離子界面活性劑、矽系界面活性劑、氟系界面活性劑等。可商購之分散劑可係畢克化學有限公司(BYE Co.)之Disperbyk-182，Disperbyk-183，Disperbyk-184，Disperbyk-185，Disperbyk-2000，Disperbyk-2150，Disperbyk-2155，Disperbyk-2163，Disperbyk-2164等。此等化合物可被單獨或組合兩種以上使用。
透過以分散劑對著色劑進行表面處理而加入著色劑，或分散劑於白色光敏感樹脂之製備過程中與著色劑一起添加。
此外，著色劑可與結合劑混合且用於白色光敏感樹脂組成物之製備。於此例中，結合劑可為一種或多種選自如本說明書中之上述共聚物(1)或任何本領域中習知之共聚物。
著色劑之用量係5至75重量%，較佳係10至65重量%，該重量%係基於不含溶劑之光敏感樹脂之總量(亦即，基於固體成分)計。於此範圍，可獲得高光學密度從而防止漏光且亦可獲得改善之顯影性。
(3)可聚合之不飽和化合物
可聚合之不飽和化合物係任何可藉由光聚合反應起始劑聚合之化合物，其包含具有至少一個乙烯系不飽和雙鍵之丙烯酸或甲基丙烯酸之單官能或多官能酯化合物。較佳地，使用至少具有兩個官能基之多官能化合物以獲得所需之耐化學性。
可聚合之不飽和化合物可係選自下列所成群組中之一種或多種化合物：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯及丁二酸之單酯化化合物、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及丁二酸之單酯化化合物、經己內酯修飾之二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯六亞甲基二異氰酸酯(季戊四醇三丙烯酸酯及六亞甲基二異氰酸酯之反應物)、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧基丙烯酸酯以及乙二醇單甲醚丙烯酸酯，但不限於上述之化合物。
當可聚合化之不飽和合物呈寡聚物或聚合物使用時，該可聚合之不飽和化合物可具有6000至1000之重量平均分子量。
可聚合化合物之用量可係5至60重量%，較佳係10至55重量%，該重量%係基於不含溶劑之光敏感樹脂之總量(亦即，基於固體成分)計。於此範圍，可容易地形成圖案且防止圖案形狀之缺陷，如顯影期間位於底部區域之浮渣(scum)。
(4)光聚合反應起始劑
本發明之白色光敏感樹脂組成物包含光聚合反應起始劑，且可使用本領域中習知之任何光聚合反應起始劑。
光聚合反應起始劑可選自下列所成群組：苯乙酮化合物、非咪唑化合物、三化合物、鎓化合物、安息香(benzoin)化合物、二苯基酮化合物、二酮化合物、α-二酮類化合物、多核醌(polynucleic quinine)化合物、噻噸酮(thioxanthone)化合物、重氮化合物、醯亞胺磺酸酯化合物、肟化合物、咔唑化合物、硼酸鋶化合物及其混合物，較佳係使用肟酯光聚合反應起始劑。
較佳係肟酯化合物揭露於韓國早期公開專利申請案公開號第2004-7700號、第2005-84149號第2008-83650號、第2008-80208號、第2007-44062號、第2007-91110號、第2007-44753號、第2009-9991號、第2009-93933號、第2010-97658號及第2011-59525號，或PCT公開號WO 2010/102502號及WO 2010/133077號。此外，較佳可使用可商購之材料如Ciba公司之OXE-01及OXE-02或ADEKA公司之N-1919等，以獲得高敏感性與解析度。
聚合反應起始劑之用量可係0.01至10重量%，較佳為0.2至5重量%，該重量%係基於不含溶劑之光敏感樹脂之總量(亦即，基於固體成分)。於此範圍，透過曝光可充分實行固化，藉以容易地形成間隔子圖案，且藉此所形成之間隔子可於顯影期間充分黏著至基板上。
(5)矽烷偶合劑
本發明之白色光敏感樹脂組成物可再包含矽烷偶合 劑，從而改善其對基板之黏著性。該矽烷偶合劑可係任何具有反應性取代基之矽烷偶合劑，該反應性取代基係選自下列所成群組：羧酸基、(甲基)丙烯醯基、異氰酸基、胺基、巰基、乙烯基、環氧基以及其組合。
矽烷偶合劑之種類並無特別限制，但較佳可選自下列所成群組：三甲氧基矽基安息香酸、γ-甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油基氧基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷以及其混合物。其中，較佳係使用具有良好耐化學性及基板黏著性之具有異氰酸基之γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷(例，信越公司(Shin-Etsu Co.)之KBE-9007)。
矽烷偶合劑之用量可係0.1至10重量%，較佳為0.2至5重量%，該重量%係基於不含溶劑之光敏感樹脂之總量(亦即，基於固體成分)計。於此範圍，可改善該白色光敏感樹脂之黏著性。
(6)界面活性劑
若需要，本發明之白色光敏感樹脂組成物可再包含界面活性劑以改善塗布性質及防止缺陷產生。界面活性劑之種類並無特別限制，舉例而言，可使用氟系界面活性劑或矽系界面活性劑。可商購之氟系界面活性劑係Dai Nippon Ink Kagaku KyogoCo.之Megapiece F-470、F-471、F-475、F-482、F-489等。可商購之矽系界面活性劑係Dow Coning Toray SiliconCo.之DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA、及SH8400，GE Toshiba Silicon Co.之TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460及TSF-4452，BYK Co.之BYK 333。其中，較佳係使用BYK公司之BYK33以具有分散性。此等化合物係可單獨或組合兩種或以上使用。
介面活性劑之用量可係0.05至10重量%，較佳為0.1至5重量%，該重量%係基於不含溶劑之光敏感樹脂之總量(亦即，基於固體成分)計。於此範圍，該白色光敏感樹脂組成物可易於塗布。
(7)溶劑
本發明之白色光敏感樹脂組成物可藉由溶劑混合上述成分而製備成液體組成物。任何與白色光敏感樹脂中之成分相容但不產生反應之本領域習知溶劑均可使用。溶劑之例可包含乙二醇醚，如乙二醇單乙基醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯，如乙基賽路蘇乙酸酯等；酯，如2-羥基丙酸乙酯等；二甘醇，如二甘醇單甲基醚等；以及丙二醇烷基醚乙酸酯，如丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等。該溶劑係可單獨或組合兩種或以上使用。
溶劑之用量並無特別限制，但可以該組成物中除溶劑外(亦即，基於固體成分)之各成分之總濃度決定，一般可為5至70%，較佳為10至55%，以獲得白色光敏感樹脂組成物之分散性及安定性。
再者，只要不破壞該白色光敏感樹脂組成物之性質，可使用其它添加劑如抗氧化劑、安定劑等。
本發明之白色光敏感樹脂組成物可以習知方法製備，一種具體態樣係說明如下。
白色色素及無機填料預先以溶劑混合，且分散於珠磨機等，用以獲得具有所需平均直徑之白色色素及無機填料。於此階段，若需要，可使用部分或全部之界面活性劑或共聚物。所得分散物另與共聚物、可聚合之不飽和化合物及光聚合反應起始劑及，若需要，矽烷偶合劑、其它添加劑及/或額外溶劑加以混合，之後攪拌以獲得所需白色光敏感樹脂組成物。
又，本發明提供白色光敏感樹脂組成物所製備之白色槽框。
該白色槽框可藉由塗布層形成、曝光、顯影及熱處理之步驟製備。
於塗布層形成步驟中，以旋轉或狹縫塗布法、輥塗法、網版印刷法或塗抹器法(applicator method)等塗布所需厚度(如2至25微米)之該白色光敏感樹脂組成物於經預熱處理之基板上，於70至90℃預固化1至10分鐘，以去除溶劑及形成塗布層。
為了形成所得塗布層之圖案，將特定形狀之遮罩置於該塗布層上後，以200至500奈活化光照射。曝光用之光源可使用低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物燈及氬氣雷射等；若需要，亦可使用X光或電子束。該照射量可根據該組合物之成分混合比例與種類及其乾燥層厚度而改變。當使用高壓汞燈，該照射量可係 500mJ/cm2或更低(於365奈米波長)。
於曝光步驟後，使用鹼性水溶液進行顯影步驟，移除不需要的部分以形成圖案，該鹼性水溶液如碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨等。藉由顯影步驟所得之影像圖案冷卻至室溫且於熱風循環型乾燥爐中，180至250℃烘烤10至60分鐘，從而獲得最終圖案。
依據本發明所製備之白色光敏感樹脂組成物不僅顯示良好的耐熱性及耐化學性，亦顯示優異的遮蔽性質，因此，其可用於形成行動電話、平板電腦及各種可攜式裝置之顯示器之白色槽框。本發明之白色光敏感樹脂組成物，舉例而言，可具有至少0.5(當形成1微米厚度之固化層時)，較佳為0.5至2.0之光學密度。
據此，本發明提供包含白色槽框之電子組件。
除了本發明之白色槽框，本發明之顯示裝置可包含本領域具有通常知識者習知之元件。換言之，使用本發明之白色槽框之任何顯示裝置皆落入本發明之範疇。
以下，藉由下列實例更具體說明本發明，但此等實例僅用於例示目的，本發明不限於此等實例。
下列製備例中所示之平均分子量係以由膠體滲透層析儀(GPC)換算聚苯乙烯重量之平均分子量。
製備例1：共聚物A之製備
將400重量份之PGMEA置入設有溫度計、冷卻管、 氮氣導入管及攪拌器之四頸燒瓶。升溫至80℃且反應器內置換為氮氣環境。藉由混合2,2’-偶氮二異丁腈(2重量份)、甲基丙烯酸苄酯(57重量份)、甲基丙烯酸(13重量份)及甲基丙烯醯氧基聚矽氧烷(30重量份，窒素公司Chisso之SILAPLANE TM0701)製備混合物，且將該混合物藉由滴管以2小時之時間逐滴加至該燒瓶。完成添加後，使該混合物反應3小時，而獲得具有Si-O骨架位於其側鏈且具有12,500平均分子量之丙烯酸酯共聚物樹脂溶液。於該溶液冷卻至室溫後，從中取樣2重量份且於180℃加熱20分鐘將之乾燥。測定該固體成分。將PGMEA加至剩餘之樹脂溶液，以調整該樹脂溶液之固體成分含量至20重量%，從而獲得共聚物A。
製備例2：共聚物B之製備
除了使用甲基丙烯酸苄酯(50重量份)及甲基丙烯酸(15份重量)及使用甲基丙烯酸甲酯(35重量份)替代甲基丙烯醯氧基聚矽氧烷之外，重複製備例1之步驟，從而得具有平均分子量13,100及固體成分20重量%之共聚物B。
製備例3：含白色色素之分散物之製備
將聚合物分散劑(6克，DISPERBYK-2000)、白色色素(二氧化鈦(TiO2)，120克(g))及PGMEA(74克)置入塗料振盪器且於25至60℃溫度範圍進行分散處理6小時。於分散處理期間，使用直徑0.3毫米(mm)之氧化鋯珠。分散處理完成後，通過過濾器分離該珠與該分散物從而獲得白色色素分散物。
製備例4：含有無機填料之分散物之製備
將聚合物分散劑(6克，DISPERBYK-2000)、無機填料(二氧化矽，51克)及PGMEA(74克)置入塗料振盪器且於25至60℃溫度範圍進行分散處理6小時。於分散處理期間，使用直徑0.3毫米之氧化鋯珠。分散處理完成後，通過過濾器分離該珠與該分散物從而獲得白色無機填料分散物。
實施例1
將製備例1所製備之共聚物A(1.6516克)、製備例3所製備之白色色素分散物(2.9108克，60%固體成分)、製備例4所製備之無機填料分散物(1.1082克，39.4%固體成分)、作為可聚合之不飽和化合物之二季戊四醇六丙烯酸酯(0.3188克，日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.),DPHA)、肟系光聚合反應起始劑(0.06克，OXE-02，Ciba-Geigy公司)、界面活性劑(0.006克，BYK-333，BYKChemie)以及矽烷偶合劑(0.015克，KBE-9007，信越(Shin-Etsu))加入至溶劑(3.9297克，PGMEA)，且攪拌該混合物以製備成白色光敏感樹脂組成物。
實施例2至4
除了以表1所列示成分及用量製備各溶液之外，重複實施例1之步驟用以製備白色光敏感樹脂組成物。
比較例1
除了以表1所列示成分及用量製備溶液之外，重複實施例1之步驟用以製備白色光敏感樹脂組成物。
測試例1：解析度之測量
〈樣品之製備〉
使用旋轉塗布機將實施例1至4及比較例1之各白色光敏感樹脂組成物塗布於玻璃基板，且將經塗布之基板於90℃乾燥100秒以形成具有4微米(μm)厚度之塗布層。圖案遮罩置於如上所得塗布層上，以100mJ/cm2之365奈米(nm)波長光線曝光。之後，使用以1重量%之氫氧化鉀稀釋之水溶液於25℃顯影60秒。接著以純水清洗1分鐘移除不需要部分以獲得圖案。藉此所形成之圖案加熱於230℃烘箱中30分鐘以固化之並獲得白色圖案。
〈解析度之測量〉
於光學顯微鏡下觀察前述步驟所得之各樣品以測定白色圖案之最小特徵尺寸。其結果如下表2所示。較小值表示較佳解析度。
測試例2：耐化學黏著性之測量
使用實施例1至4及比較例1之白色光敏感樹脂組成物，藉由形成固化層之方法製備具有3.0(±0.2)微米厚度之白色膜。將藉此製備之各白色膜浸沒於氫氧化鈉水溶液，然後於王水(均為45℃)中各90秒。之後，以純水徹底清洗該等樣品，並於110℃烘箱中乾燥2分鐘。依據ASTM D3359實施剖面測試，且其結果如下表2所示。黏著性質係依下列所示評估標準予以評價：
0B：65%或更多之片從膜完全剝離。
1B：35至65%之片之片及邊緣從膜剝離。
2B：15至35%之片之片及邊緣從膜部分剝離。
3B：5至15%之片之交點及邊緣從膜部分剝離。
4B：少於5%之片之交點從膜部分剝離。
5B：無片從該膜剝離，而該等片之邊緣仍是軟的
測試例3：耐化學性之測量
使用色度計(MCPD-7000，大塚電子有限公司(Otsuka Electronics))測量測試例2中所製備之各具有3.0(±0.2)微米厚度之白色膜之L1、a1及b1值，接著將各膜浸沒於氫氧化鈉水溶液隨後於王水(均為45℃)各90秒。以純水徹底清洗該等樣品，並於110℃烘箱中乾燥2分鐘。之後，使用該色度計再次測量L2、a2及b2值，並依據下式1計算色度。其結果如下表2所示。較小值表示較佳之耐化學性。
式1：ΔEab=√(L2-L1)2+(a2-a1)2+(b2-b1)2
測試例4：耐熱性之測量
使用色度計(MCPD-7000，大塚電子有限公司)測量測試 例2中所製備之各具有3.0(±0.2)微米厚度之白色膜之L1、a1及b1值，其係於後置入250℃烘箱中30分鐘接著冷卻至室溫。之後，使用該色度計再次測量L2、a2及b2值，並依據上式1計算色度。其結果如下表2所示。較小值表示較佳之耐熱性。
測試例5：光學密度之測量
使用UV-可見光吸收光譜儀(Cary 100，Varian公司)測量測試例2中所製備之各具有3.0(±0.2)微米厚度之白色膜於550奈米波長時之透光度，並依據下式2計算光學密度。其結果如下表2所示。較大值表示較佳光學密度。
式2：光學密度=log(100/T550nm)
測試例6：顯影性之測量
於測試例1之顯影步驟期間測量該等樣品之顯影性。
所測量的時間為自顯影溶液接觸該塗布層表面至該玻璃基板露出。該時間紀錄為中斷點(BP)。其結果如下表2所示。
如表2所示，從依據實施例1至4之白色光敏感樹脂組成物所製備之白色圖案或白色膜顯示同樣良好的解析度、耐化學黏著性、耐化學性及耐熱性，尤其是改善之光學密度。

Claims (7)

  1. 一種白色光敏感樹脂組成物，其包含：(1)共聚物，其包含(1-1)衍生自乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物之結構單元及(1-2)衍生自具有芳香環之乙烯系不飽和化合物之結構單元；(2)著色劑，其包含(2-1)白色色素及(2-2)無機填料；(3)可聚合之不飽和化合物；以及(4)光聚合反應起始劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之白色光敏感樹脂組成物，其中該(1)共聚物包含基於該共聚物之結構單元之總莫耳數計5至98莫耳%之該(1-1)乙烯系不飽和羧酸、乙烯系不飽和羧酸酐或其混合物及2至95莫耳%之該(1-2)具有芳香環之化合物；以及更包含基於該共聚物之結構單元之總莫耳數計0至60莫耳%之(1-3)衍生自具有Si-O骨架位於其側鏈之不飽和單體之結構單元或(1-4)不同於該(1-1)至(1-3)之結構單元之衍生自乙烯系不飽和化合物之結構單元。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之白色光敏感樹脂組成物，其中該具有Si-O骨架位於其側鏈之不飽和單體具有式(I)之結構： 其中R1係氫或直鏈、支鏈或環狀C1-8烷基；R2係單鍵或C1-5伸烷基；R3及R4各自獨立係氫；直鏈、支鏈或環狀C1-10烷基；或C6-18芳基；R5係氫、甲基或乙基；以及n係於2至20範圍之整數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之白色光敏感樹脂組成物，其中該白色色素係選自由二氧化鈦、硫酸鋇、滑石、碳酸鋇、鹼式碳酸鎂、礬土白(alumina white)、光澤白(gloss white)、及緞光白(satin white)所組成之群組中之至少一者。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之白色光敏感樹脂組成物，其中該無機填料係選自由二氧化矽、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、氧化鎂、氮化硼、硼酸鋁、鈦酸鋇、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、鋯酸鋇及鋯酸鈣所組成之群組中之至少一種化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之白色光敏感樹脂組成物，其中當形成具有1微米厚度之固化層時，該白色 光敏感樹脂組成物具有至少0.5之光學密度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之白色光敏感樹脂組成物，其中該著色劑中之該(2-1)白色色素對該(2-2)無機填料之重量比係40：60至95：5。
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